Лекция 5.

 

Лекция 5.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НЕГАТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

 

 Антропогенное воздействие на биосферу.

 

Человек, как и любой другой организм, с момента возникновения на Земле влиял на биосферу. Выделяют следующие основные этапы воздействия человека на окружающую среду:

• влияние на биосферу как биологического вида;

• сверхинтенсивная охота без изменения экологических систем в целом (в период становления человечества);

• изменение экосистем через естественно идущие процессы: пастьбу, усиление роста трав путем их выжигания и т. п.;

• усиление влияния путем распашки земель и вырубки лесов;

• глобальное изменение структурных компонентов наиболее крупных экосистем, биомов и биосферы в целом.

Антропогенное загрязнение - загрязнение, возникающее в результате хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямое или косвенное влияние на состав и интенсивность природного (естественного) загрязнения.

Эколог Э. Кормонди подчеркивал: «Загрязнители - нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека как биологического вида и как социального творческого существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также деятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву жилища, производству одежды, овладению энергией и т. д.».

При изучении или описании современных процессов в экосистемах и в биосфере в целом принято выделять загрязнение:

Ø  химическое (или ингредиентное) - заключающееся в изменении химического состава среды (отклонении от нормального уровня концентрации характерных ингредиентов и от появления новых).

Источниками химического загрязнения окружающей среды являются промышленные предприятия, автомобильный транс[1]порт, тепловые и атомные электростанции, коммунально-бытовое и сельское хозяйство.

К факторам, определяющим тяжесть воздействия химических загрязняющих веществ, относятся:

– их химическая природа;

– концентрация;

– устойчивость в окружающей среде.

Выделяют следующие классы химических веществ, отрицательно воздействующих на живые организмы и приводящих к заболеваниям:

– мутагены – вещества, вызывающие возникновение мутаций (нитриты, нитрозамины, ариламины, ароматические углеводороды);

– канцерогены – вещества, приводящие к образованию злокачественных опухолей (бенз(а)пирен и другие ароматические углеводороды, радиоактивные изотопы, эпоксидные смолы, нитрозамины, асбест);

– тератогены – вещества, воздействующие на организм человека в стадии внутриутробного развития и приводящие к ненаследуемому уродству (часто в качестве тератогенов выступают пестициды).

К химическим загрязнителям относятся различные кислоты, основания, соли, тяжелые металлы, оксиды азота, серы, угле[1]рода и т. д.

Ø  физическое (или параметрическое) - связано с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды. Это привнесение в нее тепла, света, шума, вибрации, гравитации, электромагнитного и радиоактивного излучений и т. п.

Источниками физического загрязнения окружающей среды служат предприятия различных отраслей промышленности (например, предприятия машиностроительной, металлообрабатывающей, энергетической отрасли), а также транспорт.

Ø  биологическое, включающее микробиологическое (бактериями и вирусами - возбудителями болезней, носящих характер эпидемий) и макробиологическое (животными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными в новые экосистемы. Это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов.

К основным источникам биологического загрязнения относятся сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые и промышленные свалки, кладбища, канализационные сети. Кроме того, значительные антропогенные изменения окружающей среды приводят к непредсказуемым последствиям в поведении популяций возбудителей и переносчиков опасных для человека и животных болезней.

В настоящее время основным загрязнителем окружающей природной среды стал человек. При этом изготовление (производство) абсолютного большинства видов промышленной продукции интересует человеческое общество лишь в той мере, в какой она (продукция) удовлетворяет его потребности. Иначе говоря, целью всего, что делается человеком, является удовлетворение его потребностей в продуктах питания, одежде, благоустроенном жилье, медицинской помощи, лекарствах, транспортных услугах, информации, в культурно-эстетической сфере и т.п.

Прямым антропогенным воздействием называют непосредственное влияние деятельности человека на природные экосистемы. Прямое воздействие - это любой вид непосредственного вторжения человека: строительство поселений, дорог, использование земель в сельскохозяйственном производстве, ведение лесозаготовок, охотничьего или рыболовецкого промысла, добыча полезных ископаемых, промышленное производство и др. Все это ведет к перерождению биогеоценозов и сужению разнообразия биологических видов, а также к накоплению загрязнений в природной среде.

Последствия подобной деятельности не ограничиваются только прямым преднамеренным воздействием на природу. Учитывать следует также косвенные и отдаленные последствия хозяйствования. Так, лесозаготовительные работы в бассейне реки могут привести к ряду взаимосвязанных последствий: уменьшению влажности почвы, снижению уровня грунтовых вод, усыханию притоков реки, снижению уровня воды в реке и в озере, куда она впадает, изменению водных и почвенных биоценозов. В озере могут создаться условия, уменьшающие численность некоторых видов рыб, развивающие цианобактерии («цветение» водоема). В результате эта цепочка событий приведет к отрицательным последствиям для людей, живущих около водоема и пользующихся его водой.

 

Воздействие на атмосферу.

Воздух как природный ресурс представляет собой обще[1]человеческое достояние. Постоянство его состава (чистота) - важнейшее условие существования человечества. Поэтому любые изменения состава рассматриваются как загрязнение атмосферы.

Основными ингредиентами загрязнения атмосферы являются оксиды углерода, азота и серы, углеводороды и взвешенные частицы (пыль).

Загрязняющие вещества, выброшенные в воздушный бассейн в виде газов или аэрозолей, могут:

ü оседать под действием силы тяжести (крупнодисперсные аэрозоли);

ü физически захватываться оседающими частицами (осадками) и поступать в лито- и гидросферу;

ü включаться в биосферный круговорот соответствующих веществ (углекислый газ, пары воды, оксиды серы и азота и пр.);

ü изменять свое агрегатное состояние (конденсироваться, испаряться, кристаллизоваться и т. п.) или химически взаимодействовать с другими компонентами воз[1]духа, после чего пойти одним из вышеуказанных путей;

ü находиться в атмосфере относительно длительное время, переносясь циркуляционными потоками в различные слои тропо- и стратосферы и в разные географические области планеты до тех пор, пока не создадутся условия для их физической или химической трансформации (например, фреоны).

В результате антропогенного воздействия на атмосферу возникают:

• локальная или региональная загазованность приземного слоя;

• трансграничный перенос загрязнений на значительные расстояния;

• различные глобальные (общепланетарные) эффекты, такие, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя;

• загрязнение лито- и гидросферы как результат процессов естественного самоочищения атмосферы.

 

Воздействие на гидросферу.

Вода, как и воздух, является количественно неисчерпаемым природным ресурсом, но человеку и всему живому в биосфере нужна не просто вода как вещество с формулой Н₂0 , а вода определенного качества, т.е. имеющая определенные прозрачность, температуру, сопутствующие примеси и т.п.

Гидросфера - это естественный фильтр-аккумулятор загрязняющих веществ, поступающих в окружающую природную среду, что связано с циклом глобального круговорота воды и с ее универсальной способностью к растворению газов и минеральных веществ.

По мере развития цивилизации человеку требовалось все больше и больше воды. Человек каменного века потреблял менее 10 л/сут, в Римском государстве - до 70 л/сут, современный житель США - около 700 л/сут, тогда как: во многих сов[1]ременных развивающихся странах эта цифра не превышает 30 л/сут .

Считается, что уровень потребления воды характеризует уровень технического и культурного развития общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает не более 10% потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление в развитых странах составляет 220-320 л/сут.

Среди отраслей экономики нашей страны первое место по потреблению воды занимает сельское хозяйство. Второе место отводится промышленности. Ни одно промышленное предприятие не может функционировать, не используя воду из природных источников. Третье месте по водоемкости занимает коммунальное хозяйство городов.

Разнообразие сточных вод принято подразделять на следующие виды:

• технологические, возникающие в технологических процессах предварительной мойки, промежуточной или финишной промывки, а также при использовании воды в качестве технологического растворителя либо носителя;

• хозяйственно-бытовые (или коммунальные), образующиеся в жилищно-бытовом секторе, а также в сфере общественного питания и санитарно-гигиенического обслуживания на предприятиях;

• поверхностные, формирующиеся за счет дождевых и талых снеговых вод, а также воды при мокрой уборке территорий с искусственными покрытиями (асфальтированными, бетонными и т. п.).

Наибольшее число стоков, загрязняющих поверхностные и грунтовые воды, образуется в энергетике, сельском и коммунальном хозяйствах. Основные химические загрязнители, поступающие в водоемы суши с промышленных предприятий, принято делить на три группы:

1)    неразлагающиеся или очень медленно разлагающиеся в природной среде вещества, в том числе ионы металлов, минеральные соли, углеводороды нефти и т. п.;

2)    водорастворимые вещества, не вовлекаемые в биологический круговорот, в том числе токсичные;

3)    легкоусвояемые органические соединения (биогенные вещества).

Основные причины загрязнения вод морей и океанов следующие:

-    сброс промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод в моря или реки, в них впадающие;

-    поступление с суши стоков, содержащих вещества, при[1]меняемые в сельском и лесном хозяйствах;

-    захоронение на морском дне загрязняющих веществ (радиоактивные отходы и т. п.);

-    разнообразные утечки с судов морского транспорта;

-    аварийные выбросы и сбросы судов, а также из подводных трубопроводов;

-    добыча полезных ископаемых на морском дне;

-    выпадение загрязняющих веществ с осадками из атмосферы.

-

Воздействие на литосферу.

Человек интенсивно воздействует на верхнюю часть твердой оболочки Земли. Преимущественно это воздействие приходится на верхний плодородный слой литосферы - почву, благодаря которой человечество удовлетворяет основную часть своих потребностей в продуктах питания. Плодородные земли относятся к условно возобновимым ресурсам, однако время, необходимое для их восстановления, т. е. формирования плодородного слоя, достаточного для сельскохозяйственного использования, может исчисляться сотнями или даже тысячами лет. При нормальных природных условиях 1 см толщины плодородной почвы образуется за 125-400 лет. Процесс значительно ускоряется при оптимальной агротехнике, но даже в этих условиях для создания 1 см плодородного слоя требуется не менее 40 лет.

На нашей планете в качестве пашни обрабатывается около 10% суши. В начале нового тысячелетия человечество, вероятно, приблизится к полной реализации всех потенциальных земельных ресурсов. Почти вся площадь, используемая под сельскохозяйственные культуры, освоена с давних времен. Не[1]смотря на огромные усилия человечества, рост площадей возделываемых земель низок, и обеспеченность ими на душу на[1]селения постоянно снижается.

Стремясь повысить урожаи выращиваемых культур, человек широко применяет удобрения, пестициды, строит оросительные и осушительные системы. При этом вносятся существенные антропогенные помехи в биогеохимические круговороты биогенных элементов.

Интенсификация сельскохозяйственной деятельности человека и прежде всего химизация вызывают изменения в устоявшихся процессах превращения веществ и энергии в природе.

Сегодня человечество уже не может использовать экстенсивный путь развития сельского хозяйства, в то же время интенсивный путь, основанный на поддержании и повышении плодородия почв, связан с обязательным применением удобрений. Однако при нарушении технологии использования удобрений их неблагоприятное воздействие на окружающую природную среду многосторонне сказывается на различных компонентах биосферы.

При этом может происходить:

• нарушение круговорота и баланса питательных веществ, снижение плодородия почв;

• снижение урожаев сельскохозяйственных культур и качества продуктов;

• развитие грибковых и других заболеваний растений, рост сорняков из-за нарушения соотношения макро- и микроэлементов в почве;

• попадание питательных элементов удобрений и почвы со стоками в грунтовые воды, а далее в поверхностные водоемы, что вызывает их эвтрофикацию;

• проникновение в стратосферу оксидов азота, образующихся при денитрификации азотных соединений почвы и удобрений, способствует разрушению озонового слоя.